2020年6月17日

研究人员克服了疫苗研究中令人头疼的问题

信用:CC0公共领域

UConn疫苗研究卓越中心(CEVR)的研究人员在针对常见且难以治疗的引起肺炎的病原体的疫苗开发方面取得了突破。他们的研究最近发表在《自然伙伴杂志》上-疫苗.

对于肺炎支原体, 自1960年代以来,由于一种称为疫苗增强疾病(VED)或疫苗引起的疾病恶化的现象而停滞不前。由于这种疾病会给封闭的社区环境(例如军事基地,医院,轮船,大学宿舍和监狱)造成问题,因此一直在寻求针对这种社区获得性肺炎的疫苗。

“两种不同的疫苗是由美国国立卫生研究院开发的,”病理生物学和兽医学助理教授史蒂文·塞兹帕尼克说。 “在试验中,大多数接种疫苗的受试者都受到保护,没有感染,没有任何症状。但是,对于一些接种疫苗和感染的受试者,症状实际上比未接种疫苗的人的症状更严重。这是疫苗增强的疾病,属于当然很糟糕。”

疫苗必须达到平衡。该制剂仅需要足够的效力以确保 如果患者再次遇到病原体,它将能够识别并轻松杀死它。如果一切按计划进行,接种疫苗的患者可以轻松清除再感染,甚至不知道自己已再次暴露。但是,疫苗有时会在重新感染后导致免疫系统过度反应。这种疫苗增强的疾病与其他病原体如 (RSV),登革热和SARS的动物模型 ,史蒂芬·盖瑞(Steven Geary)病理生物学和兽医学系主任兼CEVR主任说。 VED与疫苗接种的基础矛盾。

“我们正在尝试开发预防性疫苗,以防止健康人群中发生感染。如果我们开发的疫苗实际上会使拥有疫苗的1/3人的感染情况恶化,那么大多数人将不会接种该疫苗,而且是这样,” Szczepanek说。 “我们所谈论的并不是癌症疗法,因为受试者已经生病了,寻找治疗方法的潜在好处往往超过了发生不良事件的风险。” ,并且一般人对提供给原本健康的人的产品所发生的不良事件几乎没有容忍度。”

为了弄清楚肺炎支原体疫苗接种引起VED的根本原因,研究人员分析了细菌的组成部分-蛋白质,脂质和脂蛋白-以确定它们是否引起免疫应答。

“我们决定使用不同的化学和物理方法系统性地将虫子撕开,并测试不同的成分作为疫苗,以查看是否能够确定感染后引起VED的确切原因。在开始此过程之前,我们假设是膜结合导致VED的表面脂蛋白。” Szczepanek说。

研究小组还研究了有关宿主免疫系统以及病原体的哪些品质会导致VED发生的详细信息。

Szczepanek说:“这是一个64,000美元的问题。简短的答案是,我们不了解全部情况。免疫系统使用的称为“细胞因子”的化学信号有助于推动对不同病原体的特定类型的免疫反应。

研究人员发现,一个令人困惑的趋势是,在针对另一种引起肺炎的细菌(肺炎链球菌)的疫苗保护中起关键作用的细胞因子与驱动肺炎支原体和VED的细胞因子相同。 Szczepanek解释说,这是疫苗开发背后的细微差别和复杂性的一个例子。

“我们甚至无法利用对导致类似疾病的一种细菌病原体的免疫力所了解的知识,来了解感染不同物种的过程中发生的情况。每种病原体都是复杂而独特的,因此,我们似乎可以长期使用来。”

研究人员能够将候选人缩小到细菌表面某些脂蛋白的水平,以测试他们关于免疫诱因元凶的假说。

“经过一些相当广泛的测试,我们发现我们是正确的,” Szczepanek说。 “化学去除纯化的肺炎支原体脂蛋白的脂质部分消除了VED,甚至推动了一定程度的感染防护。我们仍需要做一些工作来充分优化疫苗制剂的功效,但是我们已经确定并消除了VED困扰该领域长达半个多世纪的路障的原因。肺炎支原体疫苗不再是安全问题。”

Geary说,获得安全有效的疫苗之路漫长,但是CEVR的研究人员为克服VED的艰辛障碍而前进感到很兴奋。

“我们必须准备和改进不含脂蛋白的肺炎支原体疫苗,并在我们的动物模型中对其进行测试。我们还将测试不同的佐剂(添加到疫苗中的化合物以增加适当的免疫反应)。一旦已经确定了精确的疫苗制剂,我们将继续进行人体的1期临床试验,如果成功,我们将继续进行FDA规定的所有人体疫苗所需的2期和3期临床试验,并希望找到合作伙伴进行生产和销售。”

Geary补充说,这是团队合作的成果:“迄今为止,大多数动手实验和数据评估都是由博士候选人Arlind Mara和Tyler Gavitt进行的,他们将继续进行免疫学和疫苗功效分析,项目进展到成功的地步 。”

更多信息: Arlind B. Mara等人,肺炎支原体脂蛋白的脂质部分是疫苗增强疾病的致病因素, npj疫苗 (2020)。 DOI:10.1038 / s41541-020-0181-x

由...提供 康涅狄格大学

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